步進電機在低頻工作時．會有振動大、噪聲大的缺點。如果使用細分方式，就能很好的解決這個問題。步進電機的細分控制，從本質(zhì)上講是通過對步進電機勵磁繞組中電流的控制，使步進電機內(nèi)部的合成磁場為均勻的圓形旋轉(zhuǎn)磁場，從而實現(xiàn)步進電機步距角的細分。一般情況下，合成磁場矢量的幅值決定了步進電機旋轉(zhuǎn)力矩的大小，相鄰兩合成磁場矢量之間的夾角大小決定了步距角的大小。步進電機半步工作方式就蘊涵了細分的工作原理。
實現(xiàn)細分方式有多種方法，最常用的是脈寬調(diào)制式斬波驅(qū)動方式，大多數(shù)專用的步進電機驅(qū)動芯片都采用這種驅(qū)動方式，TA8435就是其中一種芯片�！�
1基于TA8435H芯片的步進電機細分方式
1.1 TA8435芯片特點
TA8435是東芝公司生產(chǎn)的單片正弦細分二相步進電機驅(qū)動專用芯片，該芯片具有以下特點：
①工作電壓范圍寬（10～40 v）；
②輸出電流可達1．5 A（平均）和2．5 A（峰值））；
③具有整步、半步、1／4細分、1／8細分運行方式可供選擇；
④采用脈寬調(diào)制式斬波驅(qū)動方式；
⑤具有正／反轉(zhuǎn)控制功能；
⑥帶有復(fù)位和使能引腳；
⑦可選擇使用單時鐘輸入或雙時鐘輸入。
從圖2中可以看出，TA8435主要由1個解碼器、2個橋式驅(qū)動電路、2個輸出電流控制電路、2個****電流限制電路、1個斬波器等功能模塊組成。
1.2 TA8435細分工作原理
在圖3中，第一個CK時鐘周期時，解碼器打開橋式驅(qū)動電路，電流從VMA流經(jīng)電機的線圈后經(jīng)RNFA后與地構(gòu)成回路，由于線圈電感的作用，電流是逐漸增大的，所以RNFB上的電壓也隨之上升。當RNFB上的電壓大于比較器正端的電壓時，比較器使橋式驅(qū)動電路關(guān)閉，電機線圈上的電流開始衰減，RNFB上的電壓也相應(yīng)減��；當電壓值小于比較器正向電壓時，橋式驅(qū)動電路又重新導(dǎo)通，如此循環(huán)，電流不斷的上升和下降形成鋸齒波，其波形如圖3中IA波形的第1段。另外由于斬波器頻率很高，一般在幾十kHz，其頻率大小與所選用電容有關(guān)。在OSC作用下．電流鋸齒波紋是非常小的，可以近似認為輸出電流是直流。在第2個時鐘周期開始時，輸出電流控制電路輸出電壓Ua達到第2階段，比較器正向電壓也相應(yīng)為第2階段的電壓，因此，流經(jīng)步進電機線圈的電流從第l階段也升至第二階段2。電流波形如圖IA第2部分。第3時鐘周期，第4時鐘周期TA8435的工作原理與第1、2是一樣的，只是又升高比較器正向電壓而已，輸出電流波形如圖IA中第3、4部分。如此最終形成階梯電流，加在線圈B上的電流，如圖3中IB。在CK一個時鐘周期內(nèi)，流經(jīng)線圈A和線圈B的電流共同作用下，步進電機運轉(zhuǎn)一個細分步。
1.3步進電機的應(yīng)用
圖4是單片機與TA8435相連控制步進電機的原理圖。引腳M1和M2決定電機的轉(zhuǎn)動方式：MI=0、M2=O，電機按整步方式運轉(zhuǎn)；Ml=1、M2=0，電機按半步方式運轉(zhuǎn)；M1=O、M2=1，電機按1／4細分方式運轉(zhuǎn)；Ml=1、M2=1，電機按l／8步細分方式運轉(zhuǎn)。CW／CWW控制電機轉(zhuǎn)動方向，CKl、CK2時鐘輸入的****頻率不能超過5 kHz�？刂茣r鐘的頻率，即可控制電機轉(zhuǎn)動速率。REFIN為高電平時，NFA和NFB的輸出電壓為0．8 V，REFIN為低電平時，NFA和NFB輸出電壓為0．5 V，這2個引腳控制步進電機輸入電流，電流大小與NF端外接電阻關(guān)系式為：，Io=Vref／Rnf。圖4中，設(shè)REFIN=l，選用步進電機額定電流為0．4 A，Rl、R2選用1．6 Ω、2W的大功率電阻，O、C兩線不接。步進電機按二相雙極性使用，四相按二相使用時可以提高步進電機的輸出轉(zhuǎn)矩。D1～D4快恢復(fù)二極管用來泄放繞組電流。
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